隨著合金價格的提高,生產(chǎn)成本不斷增加。為降低生產(chǎn)成本,本課題在HT250材質(zhì)的基礎上,采用氮、鈦、鈮對鐵液進行合金化,通過金相組織觀察、SEM分析、EDS分析、拉伸試驗和硬度試驗,研究了氮、鈦、鈮對灰鑄鐵組織及性能的影響規(guī)律。 試驗結果表明,含氮量為0.0055%～0.013%、含錳量為1.0%-1.36%時,試樣的金相組織為A型石墨+細片狀珠光體+少量鐵素體。隨著含氮、錳量的增加：片狀石墨長度變短、寬度稍有增加,彎曲程度加大,石墨端部鈍化,對基體的割裂作用減弱；細片狀珠光體含量略有增加,珠光體層片間距減??；試樣的抗拉強度和硬度逐漸增大,當含氮量為0.012%、含錳量為1.24%時,試樣的抗拉強度和硬度達到大值,分別為395MPa和260HBW。當鐵液中含氮量≥0.011%時,鑄件表面下開始出現(xiàn)氣孔缺陷。 在適當含氮量(0.0080%左右)基礎上,含鈦量在0.055%-0.149%范圍內(nèi)時,試樣的金相組織為A型和D型石墨+珠光體+少量鐵素體。隨著含鈦量的增加：A型石墨減少,D型石墨增多；鐵素體的含量增多,珠光體的含量減少。
試樣的抗拉強度呈現(xiàn)降低的趨勢,當含鈦量為0.149%時,試樣的抗拉強度小,為230MPa；而試樣的布氏硬度略有增加,當含鈦量為0.149%時,試樣的布氏硬度大,為219HBW。鈦在含氮灰鑄鐵中的存在形式有以下兩種：少部分固溶于基體中,呈均勻分布；大部分與鐵液中的碳、氮形成鈦的碳氮化物,并多以三角形、四邊形及帶棱角的不規(guī)則塊狀鑲嵌于基體之中,呈彌散分布。

 球化和孕育處理。球化劑加入量應根據(jù)鐵液成分、鑄件壁厚、球化劑成分和球化處理過程的吸收率等因素分析比較確定。一般為1.6％～2.0％，若球化劑放置時間較長，則應適量多加。球化反應控制的關鍵是鎂的吸收率，溫度高，反應激烈，時間短，鎂燒損多，球化效果差；溫度低，反應平穩(wěn)，時間長，鎂吸收率高，球化效果好。因此，一般在保證足夠澆注溫度的前提下，宜盡可能降低球化處理溫度，控制在1420～1450℃。球化劑要砸成小塊，粒度一般在5～25mm，加在包底，再在上面加硅鐵和鐵屑。
  孕育處理是球墨鑄鐵生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它不僅促進石墨化，防止自由滲碳體和白口出現(xiàn)，而且有助于球化，并使石墨變得更細小，更圓整，分布均勻，從而提高球墨鑄鐵的力學性能。孕育劑一般多采用FeSi其加入量根據(jù)對鑄件的力學性能要求，一般為0.8％～1.0％。孕育劑的粒度根據(jù)鐵液量多少，一般砸成5～25mm的小塊。孕育劑應保持干凈、干燥。
   球化劑和孕育劑要在出鐵前加入包中，在連續(xù)生產(chǎn)時，剛出完前一爐鐵后，包很熱，過早加入會使其粘結在包底而削弱球化和孕育效果。為了延遲球化反應時間，增強球化和孕育效果，要在球化劑和孕育劑的上面覆蓋一層鐵屑。球化處理的方法較多，一般多采用操作簡便的沖入法處理球鐵。
   球化效果爐前檢驗，爐前檢驗孕育、球化效果好壞，一般采用三角試樣。澆注三角試樣，冷至暗紅色，淬水冷卻，砸斷后觀察斷口。斷口銀白色， 白口，中心有疏松，兩側(cè)凹縮,同時砸斷時有電石氣味,敲擊聲和鋼相似,則球化良好,否則球化不良。球鐵原鐵液應高碳、低硅、低硫、低磷?？刂坪昧虻暮浚巧a(chǎn)球鐵的一個重要條件。

,對進一步發(fā)揮鑄態(tài)球鐵的強韌性潛力,提高零件的使用壽命,擴大鑄態(tài)球鐵的使用范圍是很有意義的. 在生鐵原料貨源穩(wěn)定,研究銅錳合金化對鑄態(tài)球（略）影響.在穩(wěn)定生產(chǎn)鑄態(tài)鐵素體球鐵的條件下,適當控Si含量,強化孕育,添加少量Cu和Mn,成功生產(chǎn)出度、高塑性的鑄態(tài)球墨鑄鐵(塑性指標δ比相應牌號高出一個級別).用這種方法生產(chǎn)的鑄件,性能穩(wěn)定,成本降低.為了不使鑄件中出現(xiàn)碳化物并減少鑄件不同截面的硬度差,應視力學性能和鑄件壁厚不同而適當（略）n含量,本文重點研究了銅錳對合金化鑄態(tài)球墨鑄鐵性能的影響.
風電配件用球墨鑄鐵是隨著風力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一類低溫高韌性球墨鑄鐵,是球墨鑄鐵近期（略）之由于普通球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性較低,在寒冷的環(huán)境中易發(fā)生脆性斷裂,無法滿足風電配件的性能要求,不適合用以生產(chǎn)風電配件.因此在生產(chǎn)風電球鐵配件（略）具有較高生產(chǎn)技術含量的低溫高韌性球墨鑄鐵,以此來保證風電配件的使用. 本課題主要圍繞球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性展開,研究了球墨鑄鐵的生產(chǎn)工藝、力學性能和金相組織之間的關系.通過對實驗試樣進行化學、力學性能測試、金相組織（略）描分析,確定出了生產(chǎn)風電配件用球墨鑄鐵的佳化學成分和生產(chǎn)工藝,提出了提高球墨鑄（略）性的有效途徑,對風電配件用球墨鑄鐵的生產(chǎn)具有一定的指導意義. 通過研究發(fā)現(xiàn),在化學成分上硅、銅、鉍對球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性有顯著影響.在生產(chǎn)工藝上選用球（略）育劑和高低溫兩階段石墨化退火,都是提高球墨鑄鐵低溫沖擊韌性的有效途徑.球墨鑄鐵的低溫沖擊韌性與金相組織有著密切聯(lián)系.石墨球的球化級別和大小級別越高,石墨球越圓整和細小,低溫沖擊韌性就越高.而隨著基體組織中珠光體量的增多,低溫沖擊韌性降低.為了保證球鐵的低溫...